拯救全球性的水危機(jī)人們在不懈地尋找海水淡化新技術(shù)
2014-05-11 19:20:31
admin
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據(jù)網(wǎng)易探索2010年3月19日訊 我們居住的這個(gè)藍(lán)色星球并不缺水——只是缺少淡水。新的科技也許能找到更好的海水脫鹽方法。
目前有3億人口需要靠海水或含鹽地下水的再加工來獲取生活用水，那些水含鹽量過高，并不能直接飲用。這個(gè)人口數(shù)量已經(jīng)是10年前的兩倍。20世紀(jì)70年代起，海水脫鹽業(yè)在中東地區(qū)起步，現(xiàn)已發(fā)展到全球150個(gè)國家。在未來6年里，新興的海水脫鹽工廠每天可為全球供水量增加了13億加侖，相當(dāng)于一條科羅拉多河的水量。這個(gè)產(chǎn)業(yè)快速興起的原因很簡單：人口的增長，農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致淡水，尤其是純凈的淡水越來越少。“你必須知道的是，”商業(yè)刊物《海水淡化報(bào)告》編輯湯姆·潘克瑞（Tom Pankratz）說道，“海水脫鹽不是獲得淡水的廉價(jià)途徑，但有時(shí)候是唯一途徑。”
脫鹽取水的成本在20年前要比現(xiàn)在低廉很多。第一種脫鹽方法叫做“強(qiáng)力蒸餾法”：把海水加熱到產(chǎn)生蒸汽，鹽留下，再將水蒸汽冷凝。這種方法目前仍然*常見，尤其在富產(chǎn)石油的波斯灣沿岸國家。當(dāng)今的脫鹽工藝，以佛羅里達(dá)州坦帕灣和澳大利亞珀斯新近開設(shè)的工廠為例，叫做“反滲透法”：用外力強(qiáng)制海水通過一層能阻隔鹽的薄膜，從而去除鹽分。但這種方法需要把海水抽到每平方英寸超過1000磅壓力的地方，即使消耗的能源比煮沸海水要少，但成本依然昂貴。
研究人員目前正在研發(fā)至少三項(xiàng)可以進(jìn)一步降低能源消耗的新技術(shù)。*適合商業(yè)化推廣的，稱為“正向滲透法”，讓水通過多孔膜進(jìn)入一種鹽濃度甚至超過海水的溶液，但溶液里的特殊鹽分很容易蒸發(fā)。另外兩種方法都在薄膜結(jié)構(gòu)上有了創(chuàng)新和改進(jìn)，一種用碳納米管來做薄膜的小孔，另一種薄膜的孔用引導(dǎo)水分子通過活細(xì)胞的細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)來構(gòu)成。
這三種方法都無法拯救全球性的水危機(jī)。海水脫鹽法不可避免地遺留下濃縮的鹽水，它會(huì)破壞環(huán)境，甚至影響淡水供應(yīng)。如何處理廢棄的鹽水，是內(nèi)陸的海水脫鹽廠面臨的一個(gè)棘手問題，它們曾導(dǎo)致了波斯灣淺灘的鹽堿化程度升高。水的含鹽量越高，脫鹽的成本就越大。
更值得注意的是，波士頓大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家法魯克·艾爾巴（Farouk El-Baz）提到：對于貧困人群，似乎還沒有足夠簡單和廉價(jià)的新技術(shù)能給他們提供幫助。他*近參加了一次海水脫鹽產(chǎn)業(yè)的會(huì)議，旨在為飽受戰(zhàn)爭蹂躪的達(dá)爾富爾地區(qū)尋找淡水供應(yīng)方法。 “我問工程師，‘假設(shè)你在一個(gè)3000人的小村莊里，只有100英尺的地下才有水，而且含鹽量極高，村里也沒有電，該怎么辦？’”艾爾巴說，“他們聽后吃驚得下巴都快掉了。”